Java 'reduceLeft' 签名/下界类型参数

Question

以下签名在 Scala 中有效且常用:

trait Collection[A] {
    def reduceLeft [B >: A] (f: (B, A) => B): B
}

但是，由于 >:是 super 的 Scala 等价物在 Java 中，我转换此签名的第一个想法(将函数类型替换为 BiFunction 并使用 Use-Site 方差注释也称为有界通配符)将是

interface Collection<A> {
    <B super A> B reduceLeft(BiFunction<? super B, ? super A, ? extends B> mapper)
}

但是哦不!编译器提示 super <B super A> 中的 token 因为你不能有下界类型变量!现在，我该如何用 Java 代码编写此方法，而不必回到 Java 世界中不存在泛型的时候？

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是的，我知道你认为我可以使用 B extends A ，但这不是一回事，正如我的实现所示:

public <R extends E> R reduceLeft(BiFunction<? super R, ? super E, ? extends R> mapper)
{
    if (this.isEmpty())
    {
        return null;
    }

    Iterator<E> iterator = this.iterator();
    R first = iterator.next(); // doesn't work, but would if R was a super-type of E (R super E)
    while (iterator.hasNext())
    {
        mapper.apply(first, iterator.next());
    }

    return first;
}

相反，我不得不使用这个稍微更受限制的版本:

public E reduceLeft(BiFunction<? super E, ? super E, ? extends E> mapper)
{
    if (this.isEmpty())
    {
        return null;
    }

    Iterator<E> iterator = this.iterator();
    E first = iterator.next();
    while (iterator.hasNext())
    {
        first = mapper.apply(first, iterator.next());
    }

    return first;
}

Answer 1

B >: A Scala 方法定义中的约束是必要的，因为:

1. Scala 使用声明点变量，不可变集合在它们包含的元素类型上是协变的。
2. reduceLeft从概念上讲，需要返回 A 类型的值, 但使用 A作为返回类型意味着在协变位置使用它，这与已经声明的方差冲突，即 A必须是协变的。

解决这种差异冲突的技巧是引入 B通用类型。

现在，正如您所提到的，Java 采用了使用点变化，因此用 Java 编写的任何集合都将是不变的。这也意味着使用 A 没有问题作为方法的返回类型，即处于逆变位置。所以，下面的定义应该足够了——不需要 B输入:

interface Collection<A> {
  A reduceLeft(BiFunction<? super A, ? super A, ? extends A> reducer);
}

但是，如您所见，A 的净效果一旦是下限，然后是上限是 A基本上是不变的——不使用向下转换就不可能从通配符边界中获益。这意味着我们可以简化签名(与 Stream.reduce 非常相似):

interface Collection<A> {
  A reduceLeft(BiFunction<A, A, A> reducer);
}

此外，类型 BiFunction<A, A, A> , 已经存在于 Java 8 中，名称为 BinaryOperator<A> .